NPN транзистерлерді пайдалануының негізгі артықшылықтары мен кемшіліктері неде?
NPN транзисторларын пайдалануының артықшылыkları және ескертулери
NPN транзисторлары (NPN Transistor) - бұл бірнеше электрондық схемаларда кеңінен қолданылатын биполярлық қосуыш транзисторлар. Олар екі N-түрлі полупроводник аймағы мен бір P-түрлі полупроводник аймағынан тұрады, адатта сигналды көбейту немесе алу элементтері ретінде қолданылады. Төменде NPN транзисторларын қолдануының негізгі артықшылыklarы және ескертулері келтірілген:
Артықшылыklar
Оңай бақылау:NPN транзистордың базасы (Base) эмиттерге (Emitter) бірінші рет қарай полярлана, яғни базада және эмиттерде жазық оң ток немесе напряжение базадағы кішкентай оң ток немесе напряжение базадағы кішкентай оң ток немесе напряжение үшін бірінші рет қарай полярлана. Бұл NPN транзисторларды өте оңай бақылауға мүмкіндік береді, асқаңыз, төмендегі комутатор қолданысына ыңғай.
Жоғары көбейткіш:NPN транзисторлар уақытша жоғары токтың көбейткіші (β же hFE) бар, бұл демек, кішкентай база токы үлкен коллекторлық токты басқара алады. Бұл жоғары көбейткіш мүмкіндігі NPN транзисторларды амплитудалық схемалар және комутатор қолданыстары үшін іdeal болады.
Төмен сатырлап шығу напряжениясы:Сатырлап шығу режимінде NPN транзистордың коллектор-эмиттер напряжениясы (Vce(sat)) адатта төмен, 0.2В-ден 0.4В-ге дейін өзгереді. Бұл энергия жұмсауын азайтуға көмектеседі, асқаңыз, жоғары ток қолданыстарында, себебі төмен сатырлап шығу напряжениясы терлеу өсуін өте азайтады.
Кеңінен қолданылатын және экономикалық тұрғыдан ыңғай:NPN транзисторлар - бұл ең кеңінен қолданылатын биполярлық қосуыш транзисторлар, пазарда әртүрлі модельдер бар және қатынасымен төмен бағамен сатылады. Кеңінен қолданылатын NPN транзисторлардың моделдері: 2N2222, BC547, TIP120 және т.б.
Төмендегі комутатор қолданыстары үшін ыңғай:NPN транзисторлар адатта төмендегі комутатор конфигурацияларында қолданылады, мұнда эмиттер жерге қосылады, ал коллектор жүкке қосылады. Бұл конфигурация жер байланысын басқаруға ыңғай береді, NPN транзисторларды реле, LED, моторлар және басқа құрылғыларды басқару үшін ыңғай.
Жақсы температуралық стабилділік:PNP транзисторларға салыстырғанда, NPN транзисторлар жоғары температура үшін ыңғай, асқаңыз, сатырлап шығу режимінде. Бұл NPN транзисторларды жоғары температура ортасында ыңғай етеді.
Ескертулер
Бірінші рет қарай полярлап шығу напряжениясы қажет:NPN транзистордың базасы эмиттерге бірінші рет қарай полярлана, транзисторды ишқа қосу үшін. Бұл демек, базадағы ток үшін қосымша энергия немесе напряжение қажет. Мысалы, жоғары комутатор қолданыстарында, NPN транзистордың база напряжениясы жүктік напряжениядан жоғары болуы қажет, бұл схеманың қиындығын арттыруы мүмкін.
Жоғары комутатор қолданыстары үшін ыңғай емес:NPN транзисторлар жоғары комутатор қолданыстары үшін ыңғай емес, себебі олардың эмиттері жерге қосылуы немесе төмен потенциалға қосылуы қажет. Егер сіз жүкті жоғары потенциалдан (жоғары потенциалды жағынан) басқару қажет болса, PNP транзисторлар немесе MOSFET-тер әдетте таңдалады. Жоғары комутатор қолданыстары үшін, NPN транзисторлар үшін қосымша деңгейлік қозғалыс немесе бустер схемалары қажет болады.
База токының жұмсауы:Хотя NPN транзисторлар жоғары токтың көбейткіші бар, олар әлі де коллекторлық токты басқару үшін база токы қажет. Экстремальды аз энергия қолданыстарында, бұл база токы маңызды болуы мүмкін. Сол сияқты, MOSFET-тер ишқа қосылғанда өте аз заттарды жұмсады.
Температуралық тәуелсіздік:NPN транзисторлар жоғары температура үшін ыңғай, бірақ олар әлі де температуралық өзгерістерге тәуелді. Температура өссе, транзистордың параметрлері (мысалы, токтың көбейткіші және сатырлап шығу напряжениясы) өзгеруі мүмкін, бұл ыңғайсыздық немесе нестабилділікке әкелуі мүмкін. Жоғары температура ортасында қосымша жылу алу әдістері немесе температуралық компенсация схемалары қажет болуы мүмкін.
Жылдамдық шектеулері:NPN транзисторлар өте ауытқы жылдамдықпен ишлейді, асқаңыз, жоғары ток қолданыстарында. Бұл тұрғыдан, ішкі зарядтар (электрондар және отверстиялар) накопляться және распыляться уақыт қажет. Негізгі жылдам NPN транзисторлар жақсартылған, бірақ жоғары частота қолданыстары үшін MOSFET-тер немесе IGBT-лер ыңғай болуы мүмкін.
Паразиттік конденсаторлардың тәсірі:NPN транзисторларда паразиттік конденсаторлар бар, әсіресе коллектор мен база арасында. Бұл паразиттік конденсаторлар жоғары частота схемаларында транзистордың ыңғайсыздығына әсер етуі мүмкін, бұл көбейткішті азайту немесе осциллирование әкелуі мүмкін. Жоғары частота схемаларында, бұл паразиттік конденсаторлардың тәсірін минималдау үшін қадамдар қажет болуы мүмкін.
Қолданылатын сценарийлер
Төмендегі комутатор қолданыстары: NPN транзисторлар төмендегі комутатор қолданыстары үшін ыңғай, мысалы, LED, реле, моторлар және т.б. үшін. Бұл конфигурацияда эмиттер жерге қосылады, коллектор жүкке қосылады, ал база токсыз қызметкер арқылы басқару сигналына қосылады.
Амплитудалық схемалар: Жоғары токтың көбейткішінің үшін, NPN транзисторлар аудио амплитудалық схемалар, операционалды амплитудалық схемалар және басқа слабые входные сигналы көбейтетін схемаларда кеңінен қолданылады.
Логикалық деңгейлік қозғалыс: NPN транзисторлар төмен напряжениялы сигналдарды жоғары напряжениялы сигналдарға айналдыру үшін немесе логикалық деңгейлерді үлкен жүктерге басқару үшін қолданылады.
Токты өлшеу және қорғау схемалары: NPN транзисторлар токты өлшеу схемаларында қолданылады, мұнда транзистор арқылы өтетін ток өлшенеді, олар үшін өзін-өзін қорғау ыңғай.
Жалпы салыстыру
NPN транзисторлар - бұл кеңінен қолданылатын биполярлық қосуыш транзисторлар, олардың өте оңай бақылау, жоғары көбейткіш, төмен сатырлап шығу напряжениясы, кеңінен қолданылатын және экономикалық тұрғыдан ыңғай ыңғайлылықтары бар. Олар өте ыңғай төмендегі комутатор қолданыстары және амплитудалық схемалар үшін ыңғай. Бірақ, олар өте ыңғай бірінші рет қарай полярлап шығу напряжениясы, жоғары комутатор қолданыстары үшін ыңғай емес, база токының жұмсауы, температуралық тәуелсіздік, жылдамдық шектеулері және паразиттік конденсаторлардың тәсірі ғана құбылыстары бар. Транзисторды таңдау кезінде, бұл ыңғайлылықтар мен ескертулерді ескере отырып, басқа транзисторлардың түрлері (мысалы, PNP транзисторлар немесе MOSFET-тер) белгілі бір дизайн талаптарына ыңғай емесін қарап шешу қажет.
